На горизонтальной поверхности стола имеются два бруска, одно из которых имеет массу 1 кг, а другое - 2 кг

На горизонтальной поверхности стола имеются два бруска, одно из которых имеет массу 1 кг, а другое - 2 кг, и они соединены нитью. На брусок с большей массой действует горизонтальная сила 17 Н. Необходимо найти ускорение брусков, учитывая, что коэффициенты трения этих брусков по поверхности стола составляют 0,2 и 0,3 соответственно. Ускорение свободного падения равно 10 м/с².
Сквозь_Лес

Сквозь_Лес

Для начала, давайте рассмотрим силы, действующие на систему из двух брусков. Основной принцип, которым мы руководствуемся, - закон Ньютона о движении тела: сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение.

Первый брусок массой 1 кг под действием горизонтальной силы в 17 Н будет испытывать трение на горизонтальной поверхности стола. Для расчета трения нам нужно учесть коэффициент трения между поверхностью стола и бруском. Формула для силы трения выглядит следующим образом:

Fтр=μFн

где Fтр - сила трения, μ - коэффициент трения, Fн - нормальная сила.

Так как брусок находится на горизонтальной поверхности, то нормальная сила равна силе тяжести и выражается следующим образом:

Fн=mg

где m - масса бруска и g - ускорение свободного падения.

Теперь мы можем выразить силу трения Fтр для первого бруска:

Fтр1=μ1Fн1=μ1m1g

Аналогично, для второго бруска массой 2 кг, имеющего коэффициент трения μ2, сила трения будет выглядеть так:

Fтр2=μ2Fн2=μ2m2g

Теперь давайте рассмотрим горизонтальную силу, действующую на систему из двух брусков. Учитывая, что бруски соединены нитью, сила тяжести первого бруска будет переноситься на второй бруск по этой нити. Так как формула для силы тяжести выглядит так:

Fтяж=mg

то сила тяжести первого бруска будет равна силе тяжести второго бруска, то есть:

Fтяж1=Fтяж2=m2g

Теперь, когда у нас есть все необходимые формулы, давайте рассчитаем ускорение системы из двух брусков. Сумма сил, действующих на систему, будет равна:

Fсумма=Fтр1+Fтр2+Fтяж2

Теперь вместо символов в формуле можно подставить соответствующие значения:

Fсумма=μ1m1g+μ2m2g+m2g

Fсумма=g(μ1m1+μ2m2+m2)

Теперь мы можем использовать закон Ньютона о движении и выразить ускорение a системы из двух брусков:

Fсумма=mсуммаa

g(μ1m1+μ2m2+m2)=(m1+m2)a

Теперь осталось только выразить ускорение a:

a=g(μ1m1+μ2m2+m2)m1+m2

Теперь давайте подставим значения:

a=10(0.21+0.32+2)1+2

a=10(0.2+0.6+2)3

a=102.83

a9.33м/с²

Таким образом, ускорение системы из двух брусков составляет около 9.33 м/с².
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello